明雪飞，王剑峰，张振越

（中国电子科技集团公司第五十八研究所，江苏 无锡 214035）

0 引言

陶瓷四边引脚扁平封装（CQFP）是一种表面安装型元器件，引线细、间距小，与传统的插孔式封装相比，在很大程度上提高了封装和组装的密度[1]，并且具有很高的可靠性，被广泛地应用于军事和航空航天印制板组装领域[2-3]。

CQFP产品在使用中，往往要经受热真空、温度循环和力学振动/冲击等恶劣环境条件的考验。CQFP常用Al2O3陶瓷管壳，引线为柯伐材料，在进行板级组装时，常用PbSn焊料进行引线与PCB的焊接。由于陶瓷管壳与PCB间的热膨胀系数、杨氏模量等参数的区别，导致器件在受到力学振动、温度循环等过程中引线互联部分会产生应力应变累计，焊接处易产生裂纹而导致失效。

Analog Device公司的电路A/D转换器AD10200采用CQFP形式，封装面积为24.13 mm×24.13 mm，对引线进行了二次成形处理，具体的结构如图1所示。借鉴此设计结构，针对某款CQFP100封装产品，通过模态、随机振动和温循疲劳仿真分析，对比一次成型和二次成型的引线CQFP板级组装的抗机械疲劳和抗热疲劳性能，评估两种结构的板级组装可靠性。

图1 AD10200电路封装示意图

1 CQFP100有限元分析热力学模型

采用CQFP100封装器件为有限元计算对象，由于CQFP器件的对称性，可取其1/4建立有限元模型。一次成型引线CQFP100封装器件模型如图2a所示，二次成型引线CQFP100封装器件模型如图3a所示。模型由陶瓷管壳（Al2O3）、引线、焊料和PCB板组成，具体的细节还包括陶瓷管壳钨层焊盘、AgCu焊料和PCB板焊盘，如图2b、图3b所示。

图2 一次成型引线板级组装结构图